3.1. Поглощенная доза излучения

Поглощенной дозой излучения называется количество энергии любого вида ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы любого вещества:

, (40)

где dЕ – поглощенная энергия излучения; dm – масса вещества.

Поглощенная доза является количественной мерой воздействия ионизирующего излучения на вещество. За единицу измерения поглощенной дозы принят грей (Гр).

Грей – поглощенная доза излучения, соответствующая энергии 1 Дж ионизирующего излучения любого вида, переданной облученному веществу массой 1 кг:

1 Гр = 1 Дж/кг.

На практике применяется внесистемная единица – рад (Rad – по первым буквам английского словосочетания «radiation absorbet dose»). Доза в 1 рад означает, что в каждом грамме вещества, подвергшегося облучению, поглощено 100 эрг энергии:

1 рад = 100 эрг/г = 0,01 Дж/кг = 0,01 Гр,

т. е. 1 Гр = 100 рад (1 эрг = 10 Дж).

3.2. Экспозиционная доза излучения

Для характеристики рентгеновского и -излучений по эффекту ионизации используют экспозиционную дозу. Эта доза выражает энергию фотонного излучения, преобразованную в кинетическую энергию вторичных электронов, производящих ионизацию в единице массы атмосферного воздуха. В качестве характеристики воздействия фотонного излучения с энергией от 5 кэВ до 3 МэВ на окружающую среду используют экспозиционную дозуХ.

Экспозиционная доза фотонного излучения – это отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, образованных в сухом атмосферном воздухе (при полном торможении вторичных электронов и позитронов) в элементарном объеме dV, к массе воздуха dm в этом объеме:

. (41)

В СИ экспозиционная доза измеряется в кулонах на килограмм(Кл/кг), а внесистемной единицей является рентген (Р).

Рентген – это доза фотонного излучения, при какой в 1 см³сухого атмосферного воздуха в результате ионизации при нормальных условиях (температура 0С, давление 101,3 кПа или 760 мм рт. ст.) образуется зарядq, равный 3,34  10^10Кл каждого знака, что соответствует образованию 2,08  10⁹пар ионов. Поскольку 1 см³воздуха имеет массу 1,29  10^6кг, то

1 Р = = 2,58  10^4Кл/кг.

Таким образом,

1 Р = 2,58  10^4Кл/кг;

1 Кл/кг = 3,88  10³ Р.

Дольные единицы: 1 мкР = 10^6 Р и 1 мР = 10^3 Р.

В условиях лучевого равновесия заряженных частиц экс-позиционной дозе 1 Кл/кг соответствует поглощенная доза 33,8 Гр в воздухе и 36,9 Гр в биологической ткани.

Дозе в 1 Р соответствует поглощенная доза 0,87 рад в воздухе или 0,96 рад в биологической ткани. Поэтому в тканях с погрешностью до 5% экспозиционную дозу в рентгенах и поглощенную дозу в радах можно считать одинаковыми.

3.3. Эквивалентная доза излучения

Из-за разной ионизирующей способности -, - и -излучения даже при одной и той же поглощенной дозе оказывают разное поражающее биологическое действие.

Для оценки степени радиационной опасности воздействия ионизирующего излучения, когда облучение равномерно по всем тканям организма, применяют понятие эквивалентной дозы.

Различие в величине радиационного воздействия можно учесть, приписав каждому виду излучения свой взвешивающий коэффициент излучения W_R (табл. 22).

Таким образом, взвешивающий коэффициент (коэффициент качества) излучения характеризует степень разрушительного воздействия на биологический объект и показывает, во сколько раз данный вид излучения более опасен, чем фотонное излучение при одинаковой поглощенной дозе D.

Таблица 22